基于DM642的視頻處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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2．5 I2C總線
I2C總線是一種由Philips公司開(kāi)發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。由于接口直接在組件之上，因此I2C總線占用的空間非常小，減少了電路板的空間和器件引腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本。它支持多主控，其中任何能夠進(jìn)行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主控端。
I2C總線由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，在CPU與被控IC之間、IC與IC之間雙向傳送。在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中共有3種信號(hào)，分別是開(kāi)始信號(hào)、結(jié)束信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)。其中，開(kāi)始信號(hào)：SCL為高電平時(shí)，SDA由高電平向低電平跳變，開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)；結(jié)束信號(hào)：SCL為低電平時(shí)，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)；應(yīng)答信號(hào)：接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8 bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖。表示己收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后，等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，CPU接收到應(yīng)答信號(hào)后，根據(jù)實(shí)際情況判斷是否繼續(xù)傳輸信號(hào)。若未收到應(yīng)答信號(hào)，則認(rèn)為受控單元出現(xiàn)故障。
DM642集成有一條I2C總線．DM642為總線的主設(shè)備。系統(tǒng)用I2C總線連接了以下從設(shè)備：2路視頻解碼器SAA7113H的控制口、1路視頻編碼器SAA7105H的控制口和1路實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC。每個(gè)I2C總線的從設(shè)備均對(duì)應(yīng)一個(gè)從設(shè)備地址，I2C總線以此從設(shè)備地址區(qū)分所訪問(wèn)的是哪個(gè)從設(shè)備。DM642通過(guò)I2C總線配置上述器件的寄存器。
2．6 網(wǎng)絡(luò)接口
DM642的網(wǎng)絡(luò)接口由EMAC與MDIO兩部分組成的。其主要功能有：符合IEEE802．3協(xié)議；支持傳媒無(wú)關(guān)接口(MII)；8個(gè)獨(dú)立的發(fā)送與接收通路；同步的10／100 Mbit的數(shù)據(jù)操作；廣播及多幀的傳送。
系統(tǒng)選用LXT971ALC作為10／100Base一TX以太網(wǎng)收發(fā)器。LXT971ALC的MII接口與DM642的MII接口對(duì)接。DM642的MII不支持TXER，它通過(guò)求反發(fā)送幀CRC來(lái)指出網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤，所以LXT971ALC上的TXER引腳直接接為無(wú)效。系統(tǒng)只采用10／lOOBase-TX方式，信號(hào)經(jīng)Hll02 1：1變壓器變換成TX+、TX一、RX+和RX一信號(hào)，連接到RJ45連接器上。RJ45連接器選用406549一l，其上帶2個(gè)LED指示燈，綠色LED，用作指示連接狀態(tài)；黃色LED正常情況下用于指示數(shù)據(jù)傳輸。
本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/152595.htm
3 系統(tǒng)調(diào)試
3．1 視頻通道的驅(qū)動(dòng)
系統(tǒng)中視頻解碼通道使用SAA7113，編碼通道使用SAA7105H。這2個(gè)器件需要經(jīng)過(guò)寄存器配置才能正常工作，因?yàn)榧拇嫫鲾?shù)量眾多，直接逐個(gè)配置寄存器相當(dāng)復(fù)雜。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了基于DSP／BIOS的應(yīng)用程序，可以調(diào)用FWID API函數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻通道的驅(qū)動(dòng)。以下是幾個(gè)接口函數(shù)的使用說(shuō)明：
(1)初始化工作 FVID_croat(name，mode，*status，
optArgs，*attm)參數(shù)說(shuō)明：String name：device driver的名字，該device driver在DSP／BIOS中定義；Int mode：指定設(shè)備的打開(kāi)模式為輸入/輸出；Int*status：該參數(shù)是application送給mini―driver的一個(gè)狀態(tài)指針，由mini―dIiver來(lái)返回狀態(tài)的；PtroptArgs：用于初始化FVID channel的具體參數(shù)，用結(jié)構(gòu)體的形式打包，并將指向該結(jié)構(gòu)體的指針傳送給mini―driver進(jìn)行處理；FVID_Attrs *attrs：FVID_Attrs結(jié)構(gòu)參數(shù)為空，表示FVID_alloc，F(xiàn)VID_free,FVID_exchange calls為非block形式，無(wú)論成功與否，立刻返回。
(2)發(fā)送控制命令到mini―driver FVID_control(disChan，VPORT_CMD_START， NULL)參數(shù)說(shuō)明：FVID_HandlevidChan：fvid通道句柄；Int cmd：cmd命令；Ptr args：cmd命令附帶的信息。該函數(shù)發(fā)送一個(gè)控制命令給mini―dTiver，將由mini―driver做相應(yīng)的響應(yīng)，在這里通知vport端口開(kāi)始工作。
(3)給VP口分配緩沖區(qū)FVID_alloc(fvidChan，bufp)參數(shù)說(shuō)明：FVID_handle fvidChan：fvid通道句柄；Ptr bafp：分配的緩沖區(qū)指針。該函數(shù)從mini―ditver獲取緩沖區(qū)指針。
(4)FVID_exchange(fvidChan,bufp) 參數(shù)說(shuō)明：FVID_handle fvidChan：fvid通道句柄；Ptr butp：交換的緩沖區(qū)指針。該函數(shù)將轉(zhuǎn)換好的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給mini―driver處理，并傳回空緩沖區(qū)指針，F(xiàn)VID_exchange函數(shù)相當(dāng)于順序執(zhí)行FVID_free和FVID_alloc函數(shù)。利用FVID的API函數(shù)可方便配置和驅(qū)動(dòng)視頻通道，實(shí)現(xiàn)視頻的采集和輸出。
3．2 VGA輸出
VGA(VideoGraphic Array)接口，即視頻圖形陣列，也叫DSub接口。VGA接口采用非對(duì)稱分布的15針連接方式，其工作原理是將顯存內(nèi)以數(shù)字格式存儲(chǔ)的圖像信號(hào)在RAMDAC里經(jīng)過(guò)模擬調(diào)制成模擬高頻信號(hào)，然后再輸出到顯示設(shè)備成像。視頻編碼器SAA7105H支持VGA輸出，SAA7105H被配置為VGA輸出時(shí)，送輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)必須為RGB格式，而非YUV4：2：2。用戶可以自行編寫(xiě)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換函數(shù)，或者調(diào)用TI img64.lib庫(kù)中的IMG_ycbcr422p_rgb565函數(shù)實(shí)現(xiàn)視頻格式的轉(zhuǎn)換。SAA7105H最高可實(shí)現(xiàn)XGA輸出，即1 024x768分辨率。
3．3 程序從Flash的引導(dǎo)
在系統(tǒng)上調(diào)試程序時(shí)，利用仿真器把程序下載到SDRAM內(nèi)執(zhí)行。當(dāng)程序調(diào)試完畢應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該把程序燒寫(xiě)到外部Flash里，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)每次上電后程序從Flash引導(dǎo)加載自動(dòng)運(yùn)行，省去每次利用仿真器下載程序。
DM642是以ROM方式引導(dǎo)系統(tǒng)的，當(dāng)DSP上電或復(fù)位時(shí)，內(nèi)核處于復(fù)位狀態(tài)，并自動(dòng)以ROM的讀寫(xiě)時(shí)序從Flash的第0頁(yè)起始地址開(kāi)始復(fù)制lK字節(jié)的代碼到DSP的片內(nèi)內(nèi)存起始地址為O的地址空間。然后釋放CPU，使其從0地址開(kāi)始運(yùn)行程序。即第一次引導(dǎo)只能引導(dǎo)1K字節(jié)的程序。執(zhí)行第一步引導(dǎo)的程序，將用戶自己的程序從Flash中搬到運(yùn)行的地址中，然后進(jìn)入c_int00，完成整個(gè)BOOT過(guò)程。
Flash燒寫(xiě)根據(jù)不同的硬件設(shè)計(jì)，燒寫(xiě)步驟略有不同，但基本過(guò)程相同。系統(tǒng)Flash的燒寫(xiě)過(guò)程：①把引導(dǎo)程序文件boot．a(chǎn)sm添加到要燒寫(xiě)的工程中，在BIOS中添加BOOT段，修改相應(yīng)的CMD文件，編譯原工程生成新的．out文件；②使用hex6x工具把生成的COFF格式的．out文件轉(zhuǎn)化為．hex文件；③用FlashBurn建立．ccd文件；④用FlashBurn打開(kāi)建立的．ccd文件，先擦除Flash，然后燒寫(xiě)Flash。
按照上述步驟燒寫(xiě)程序到Flash，在系統(tǒng)上電后程序?qū)⒆詣?dòng)執(zhí)行。應(yīng)該注意的是，燒寫(xiě)程序后的系統(tǒng)仿真環(huán)境將難以進(jìn)去，解決的辦法是一邊反復(fù)按復(fù)位鍵，一邊打開(kāi)仿真環(huán)境則可進(jìn)去。DM642有多種引導(dǎo)，本系統(tǒng)默認(rèn)方式為EMIFA通過(guò)8-bit Flash引導(dǎo)。
4 結(jié)語(yǔ)
系統(tǒng)研究并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)通用的基于DM642的視頻處理系統(tǒng)。采用了針對(duì)多媒體應(yīng)用開(kāi)發(fā)的專用媒體處理芯片DM642，該芯片配有豐富的外設(shè)接口，減小了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)的性價(jià)比；通過(guò)外接的SDRAM編程實(shí)現(xiàn)MPEG一2、MPEG-4、H．264等多種視頻壓縮編解碼算法，靈活性大，實(shí)用性強(qiáng)，優(yōu)于專用的視頻編解碼系統(tǒng)；由于DM642的高速運(yùn)算能力，實(shí)時(shí)性強(qiáng)也是系統(tǒng)的一大優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)作為視頻處理的通用平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上增加一些其他功能即可應(yīng)用于交通、監(jiān)控等諸多領(lǐng)域。
評(píng)論